Simon Guillot


2023

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De l’interprétabilité des dimensions à l’interprétabilité du vecteur : parcimonie et stabilité
Simon Guillot | Thibault Prouteau | Nicolas Dugue
Actes de CORIA-TALN 2023. Actes de la 30e Conférence sur le Traitement Automatique des Langues Naturelles (TALN), volume 4 : articles déjà soumis ou acceptés en conférence internationale

Les modèles d’apprentissage de plongements parcimonieux (SPINE, SINr) ont pour objectif de produire un espace dont les dimensions peuvent être interprétées. Ces modèles visent des cas d’application critiques du traitement de la langue naturelle (usages médicaux ou judiciaires) et une utilisation des représentations dans le cadre des humanités numériques. Nous proposons de considérer non plus seulement l’interprétabilité des dimensions de l’espace de description, mais celle des vecteurs de mots en eux-mêmes. Pour cela, nous introduisons un cadre d’évaluation incluant le critère de stabilité, et redéfinissant celui de la parcimonie en accord avec les théories psycholinguistiques. Tout d’abord, les évaluations en stabilité indiquent une faible variabilité sur les modèles considérés. Ensuite, pour redéfinir le critère de parcimonie, nous proposons une méthode d’éparsification des vecteurs de plongements en gardant les composantes les plus fortement activées de chaque vecteur. Il apparaît que pour les deux modèles SPINE et SINr, de bonnes performances en similarité sont permises par des vecteurs avec un très faible nombre de dimensions activées. Ces résultats permettent d’envisager l’interprétabilité de représentations éparses sans remettre en cause les performances.

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Sparser is better: one step closer to word embedding interpretability
Simon Guillot | Thibault Prouteau | Nicolas Dugue
Proceedings of the 15th International Conference on Computational Semantics

Sparse word embeddings models (SPINE, SINr) are designed to embed words in interpretable dimensions. An interpretable dimension is such that a human can interpret the semantic (or syntactic) relations between words active for a dimension. These models are useful for critical downstream tasks in natural language processing (e.g. medical or legal NLP), and digital humanities applications. This work extends interpretability at the vector level with a more manageable number of activated dimensions following recommendations from psycholinguistics. Subsequently, one of the key criteria to an interpretable model is sparsity: in order to be interpretable, not every word should be represented by all the features of the model, especially if humans have to interpret these features and their relations. This raises one question: to which extent is sparsity sustainable with regard to performance? We thus introduce a sparsification procedure to evaluate its impact on two interpretable methods (SPINE and SINr) to tend towards sustainable vector interpretability. We also introduce stability as a new criterion to interpretability. Our stability evaluations show little albeit non-zero variation for SPINE and SINr embeddings. We then show that increasing sparsity does not necessarily interfere with performance. These results are encouraging and pave the way towards intrinsically interpretable word vectors.